中國(guó)科大在電源管理芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展

發(fā)布:cyqdesign 2022-03-01 17:44 閱讀:711
近日,中國(guó)科大國(guó)家示范性微電子學(xué)院程林教授課題組設(shè)計(jì)的兩款電源管理芯片(高效率低 EMI 隔離電源芯片和快速大轉(zhuǎn)換比 DC-DC 轉(zhuǎn)換器芯片)亮相集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域最高級(jí)別會(huì)議 IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC)。ISSCC 是國(guó)際上最尖端芯片技術(shù)發(fā)表之地,其在學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界受到極大關(guān)注,也被稱為“芯片奧林匹克”。ISSCC2022于今年2月20日至28日在線上舉行。 D@*<p h=  
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高效率低 EMI 隔離電源芯片 -twV?~f  
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隨著隔離電源的尺寸越來越小,芯片內(nèi)部功率振蕩信號(hào)頻率和功率密度也越來越高。隔離 DC-DC 轉(zhuǎn)換器往往會(huì)成為輻射源,導(dǎo)致電磁干擾(EMI)問題。傳統(tǒng)隔離 DC-DC 轉(zhuǎn)換器降低 EMI 的方法大多局限于板級(jí)層面,開發(fā)成本高且無法從根源上解決 EMI 輻射問題。本研究提出了一種對(duì)稱型 D 類振蕩器的發(fā)射端拓?fù)?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=結(jié)構(gòu)',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_8">結(jié)構(gòu),在芯片層面上減小隔離電源系統(tǒng)的共模電流以降低 EMI 輻射。同時(shí),該研究提出的死區(qū)控制方法可以巧妙避免從電源到地的瞬時(shí)短路電流。此外,該研究提出的架構(gòu)只采用了低壓功率管,從而有效提高了振蕩器的轉(zhuǎn)換效率,降低了芯片成本。 gfG Mu0FjB  
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圖1.隔離電源芯片電路結(jié)構(gòu)與 EMI 測(cè)試結(jié)果
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最終測(cè)試結(jié)果表明該芯片實(shí)現(xiàn)了 51% 的峰值轉(zhuǎn)換效率和最大 1.2W 的輸出功率,并且在專業(yè)的 10 米場(chǎng)暗室中實(shí)測(cè)通過了 CISPR-32 的 B 類 EMI 輻射國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),研究成果以“A 1.2W 51%-Peak-Efficiency Isolated DC-DC Converterwith a Cross-Coupled Shoot-Through-Free Class-DOscillator Meeting the CISPR-32 Class-B EMI Standard”為題發(fā)表在 ISSCC2022 上。第一作者為我校微電子學(xué)院特任副研究員潘東方,程林教授為通訊作者,蘇州納芯微電子為論文合作單位。這是課題組連續(xù)第二年在隔離電源芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)表的 ISSCC 論文。 <iVn!P  
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圖2.隔離電源芯片和封裝照片
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